微波合成苯乙胺及苯乙胺的拆分

微波合成苯乙胺及苯乙胺的拆分、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)魯卡特反應(yīng)制取胺的原理及實(shí)驗(yàn)方法了解微波促進(jìn)反應(yīng)的原理，掌握微波反應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法鞏固水汽蒸餾的操作技術(shù)學(xué)習(xí)堿性外消旋體的拆分原理和實(shí)驗(yàn)方法二、微波法合成（土）-a-苯乙胺（一）實(shí)驗(yàn)原理1、魯卡特反應(yīng)■ 醛或酮與氨反應(yīng)形成a-氨基醇，a-氨基醇繼而脫水成亞胺，亞胺經(jīng)催化加氫轉(zhuǎn)變?yōu)榘?，這是由羰基化合物合成胺的一種重要方法。a 氨基H2/Ni■如果用甲酸做還原劑來(lái)替代H2/Ni,那么這個(gè)還原胺化過(guò)程就被稱為魯卡特反應(yīng)。CCH3NHCHO—CHCH32HCOONH3+HCOOHH2O +2H2a 氨基H2/Ni■如果用甲酸做還原劑來(lái)替代H2/Ni,那么這個(gè)還原胺化過(guò)程就被稱為魯卡特反應(yīng)。CCH3NHCHO—CHCH32HCOONH3+HCOOHH2O +2H2O+CO2 +NH3+—]h3ci^]pCHCH3 +NaOH3〔士〕一a_苯乙胺+NaCl+H2O（二）儀器和試劑1、儀器：A、控溫式微波反應(yīng)器一臺(tái)B、液相測(cè)溫式簡(jiǎn)單蒸餾裝置一套；如圖1所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用二通管將微波爐內(nèi)的二口瓶與爐外蒸餾頭相接,其中溫度計(jì)由熱電偶代替C、回流酸水解裝置一套，見(jiàn)圖2D、水汽蒸餾裝置一套，見(jiàn)圖3

微波蒸餾裝置（圖1）回流裝置（圖2）進(jìn)水出水微波蒸餾裝置（圖1）回流裝置（圖2）進(jìn)水出水/水蒸汽蒸餾裝置（圖3）2、試劑及用量甲酸銨17克（0.27mol）,苯乙酮12ml（12.8克，0.107mol）；苯95ml； 濃鹽酸12ml；25%NaOH水溶液40ml（三）實(shí)驗(yàn)方法1、微波反應(yīng)器使用方法■（1）按電源鍵。（2）設(shè)溫度：按住“模式”鍵至出現(xiàn)紅色“C02”字符（約2S）,可用增加“X或減少“人”鍵來(lái)設(shè)定T。其中數(shù)字的倍率可通過(guò)“位移”鍵來(lái)改變，再按模式至“STOP”出現(xiàn)。（3）微波反應(yīng)器頂部的孔中不得放入金屬導(dǎo)線（包括水銀溫度計(jì)），以免微波泄露。（4）運(yùn)行：關(guān)上門(mén)；按“啟動(dòng)”鍵；此時(shí)風(fēng)扇開(kāi)始工作。（5）按“運(yùn)行”鍵至出現(xiàn)“RUN”儀器開(kāi)始工作。（6）重設(shè)溫度：運(yùn)行中需調(diào)整予設(shè)溫度T,可按“模式”鍵至出現(xiàn)“C02”，再按第2步調(diào)整溫度，再按第5步操作。

（7）結(jié)束實(shí)驗(yàn)：按“停止”至出現(xiàn)“STOP”字符。（8）降溫后按“啟動(dòng)”鍵停風(fēng)扇，打開(kāi)門(mén)降溫。（9）緊急狀態(tài)：可直接把門(mén)打開(kāi)，但事后必須補(bǔ)做第7步，使第二行出現(xiàn)“STOP”。2、合成（土）-a-苯乙胺在100ml兩口瓶中，加入17g甲酸鞍，12ml苯乙酮和2粒沸石，側(cè)口接四氟塞的熱電偶，上口接穿過(guò)微波爐二通管（19口），再分別接蒸餾頭、直形冷凝管、接引管、接受瓶。搭好裝置后,將予設(shè)溫度分別設(shè)為1500C,待溫度升至1500C后，保持10分鐘，再設(shè)T=1650C,待溫度升至1650C后，保持10分鐘（其間熔化物先分為兩相，有NH3,CO2,H2O蒸出，再呈均相）后關(guān)閉、冷卻。將餾出液倒入分液漏斗中，分液。上層苯乙酮倒回二口燒瓶中。再升至1650C后保持2小時(shí)。停止反應(yīng)。冷卻。向燒瓶中加入10ml水，振蕩后轉(zhuǎn)入分液漏斗。再用10ml水洗燒瓶，并轉(zhuǎn)入分液漏斗中，靜置分層，分出下層油層，上層水層加苯（2X10ml）萃取兩次，棄去水層。將有機(jī)相、萃取液倒回兩口燒瓶中，加12ml濃鹽酸和2粒沸石，微波爐上口接蒸憎裝置。予設(shè)溫度T=800C,蒸出苯（至無(wú)憎出液）。改回流裝置，設(shè)T=950C,酸水解回流30min,冷至室溫，用苯萃取兩次（2X10ml）,分液，將水相倒入250ml三口燒瓶中，加入40ml25%NaOH溶液，接水汽發(fā)生器進(jìn)行水汽蒸餾，當(dāng)蒸出的餾出液不再呈堿性，蒸餾即可結(jié)束。用苯對(duì)憎出液萃取三次（3X15ml），合并萃取液（油層），用粒狀NaOH干燥，簡(jiǎn)單蒸憎蒸除溶劑，然后空氣冷凝常壓蒸憎，收集180?1900C憎分。（產(chǎn)量約3~5g）,稱重并計(jì)算產(chǎn)率。（土）-a-苯乙胺：bp180?1810C/102kPa（765mmHg）,nD20=1.5260。（四）注意事項(xiàng)反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，若溫度過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致部分碳酸銨凝固在冷凝管中。（+）—a—苯乙胺易吸收空氣中的二氧化碳，應(yīng)密閉避光保存。三、（+）-a-苯乙胺的拆分（一）實(shí)驗(yàn)原理一堿性外消旋體可用酸性拆分試劑進(jìn)行拆分，如（+）-酒石酸，再利用溶解性的差異使左旋和右旋物分開(kāi)，其中（-）-a-苯乙胺-（+）-酒石酸在甲醇中的溶解度比（+）a-苯乙胺-（+）-酒石酸的溶解度，首先從溶液中析出。反應(yīng)方程式：NH2phCHCH3OHOHHCOOHa苯乙胺酒石酸OO牟3HNH3+OHOHHph:一.a苯乙胺COOH—■；+'：—、酒石酸鹽￡3NH3+ HNH2phCHCH3OHOHHCOOHa苯乙胺酒石酸OO牟3HNH3+OHOHHph:一.a苯乙胺COOH—■；+'：—、酒石酸鹽￡3NH3+ Hpha苯乙胺OHcooOHHCOOH酒石酸鹽結(jié)晶甲醇溶液?NaOHHph3nh2COONaOHOHHNH23HphOONaOHOHHCOONaCOONa"■a苯乙胺*a"■a苯乙胺儀器和試劑■數(shù)字式旋光儀一臺(tái)■回流冷凝裝置及常規(guī)玻璃儀器■試劑：■ (+)-酒石酸： 3.2g(0.021mol)，(+)-a-苯乙胺：2.4g(2.6ml,0.02mol),甲醇：45ml, 乙醚：30ml,50%NaOH水溶液：2ml實(shí)驗(yàn)方法1、拆分實(shí)驗(yàn)方法在100ml錐形瓶中，加入3.2g(+)-酒石酸、45ml甲醇和沸石，配回流冷凝管，水浴加熱使溶解。用滴管向瓶中慢慢滴加2.6ml(土)-a-苯乙胺，邊滴邊振搖，使混合均勻。滴加畢，冷卻，靜置過(guò)夜，有顆粒狀棱柱形晶體析出。過(guò)濾，所得晶體用少量冷甲醇洗滌兩次，置放在表面皿上涼干，即得(-)-a-苯乙胺-(+)-酒石酸鹽。(-)-a-苯乙胺-(+)-酒石酸鹽為白色棱柱狀晶體，mp179?1820C(分解)，[a]D22=13o(H2O,8%)。將上述所獲(-)-a-苯乙胺-(+)-酒石酸鹽溶入10ml水中，加入1.5ml50%氫氧化鈉溶液，充分振搖后溶液呈強(qiáng)堿性。用乙醚對(duì)溶液萃取三次(3X10ml)合并乙醚萃取液，用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，熱水浴蒸除乙醚，即得(-)-a-苯乙胺粗品。稱重、測(cè)旋光度并計(jì)算產(chǎn)率和比旋光度，通過(guò)與其純樣品的比旋光度比較，求出實(shí)驗(yàn)樣品的光學(xué)純度。純(-)-a-苯乙胺mp184~1860C[a]D22=-30o(c=10,CH3CO2C2H5),[a]D22=-40.3o(純)2、 旋光度測(cè)定方法將產(chǎn)品用精密天平稱重放入25毫升容量瓶中，再用乙酸乙酯稀釋至刻度。將10毫升旋光管用去離子水洗凈，用少量丙酮淋洗帶走水分，再用乙酸乙酯洗兩遍。將旋光管中倒入乙酸乙酯，放入旋光儀中校0，溶劑倒掉。再用少量配好